Smart Grid e a Importância das SES Inteligentes - Eficiência Energética e Sustentabilidade

1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES NOME DO ALUNO1 1 INTRODUÇÃO Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada 1Mini currículo do autor 2 de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia 2 DESENVOLVIMENTO 21 SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema 3 22 SMART GRID As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As 4 interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 23 ESTRUTURA DE COMUNICAÇÃO DOS SISTEMAS DE MEDIÇÃO 5 É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes 24 BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a 6 precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo pré definido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia 7 25 DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema 3 CONCLUSÃO A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes telecomunicações ZigBee PLC 8 GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica REFERÊNCIAS ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 Relatório do Software Antiplágio CopySpider Para mais detalhes sobre o CopySpider acesse httpscopyspidercombr Instruções Este relatório apresenta na próxima página uma tabela na qual cada linha associa o conteúdo do arquivo de entrada com um documento encontrado na internet para Busca em arquivos da internet ou do arquivo de entrada com outro arquivo em seu computador para Pesquisa em arquivos locais A quantidade de termos comuns representa um fator utilizado no cálculo de Similaridade dos arquivos sendo comparados Quanto maior a quantidade de termos comuns maior a similaridade entre os arquivos É importante destacar que o limite de 3 representa uma estatística de semelhança e não um índice de plágio Por exemplo documentos que citam de forma direta transcrição outros documentos podem ter uma similaridade maior do que 3 e ainda assim não podem ser caracterizados como plágio Há sempre a necessidade do avaliador fazer uma análise para decidir se as semelhanças encontradas caracterizam ou não o problema de plágio ou mesmo de erro de formatação ou adequação às normas de referências bibliográficas Para cada par de arquivos apresentase uma comparação dos termos semelhantes os quais aparecem em vermelho Veja também Analisando o resultado do CopySpider Qual o percentual aceitável para ser considerado plágio CopySpider httpscopyspidercombr Página 1 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172520 Versão do CopySpider 222 Relatório gerado por ldmonitoria1218gmailcom Modo web quick Arquivos Termos comuns Similaridade MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx X httpswww2aneelgovbraplicacoesconsultapublicadocume ntoscp 0152008rede energiafinalpdf 60 104 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx X httpslojabrabbcomblogpostmedidoresdeenergia 23 059 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx X httpspurepsueduenpublicationssecurityandprivacy challengesinthesmartgrid 10 038 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx X httpswwwsemanticscholarorgpaperSecurityandPrivacy ChallengesintheSmartGridMcdaniel McLaughline9ffbd29836571e25e0b7f5f0469b0a7e24dbf05 6 021 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx X httpsscholargooglecomcitationsuserAMGqrI0AAAAJ 6 020 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx X httpwwwstephenmclaughlinorgvitahtml 6 017 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx X httpswwwsemanticscholarorgpaperStructuredsecurity testinginthesmartgridMcdaniel McLaughlin673587f99bf0a5a13380062968a8371dea1af82bfig ure0 6 017 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx X httpspatrickmcdanielorgresearchhtml 3 005 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx X httpssciencehowstuffworkscomenvironmentalenergysmart gridtechnologyhtm 1 004 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx X httpsieeexploreieeeorgdocument5054916 0 000 Arquivos com problema de download httpsnewsiemenscombrptdigitalizacaocomunicacao inteligenteredeeletricahtml Não foi possível baixar o arquivo É recomendável baixar o arquivo manualmente e realizar a análise em conluio Um contra todos 30 httpswwwconsumersearchcomtechnologyneedknow securityprivacyapplebilling accountutmcontentparams3Ao3D74000726ad3Ddir N26qo3DserpIndexueiddf809db1ea834581bcf8 1b1b140b9ace Não foi possível baixar o arquivo É recomendável baixar o arquivo manualmente e realizar a análise em conluio Um contra todos Erro Parece que o documento não existe ou não pode ser acessado HTTP response code 403 Server returned HTTP response code 403 for URL httpswwwconsumersearchcomtechnol ogyneedknowsecurityprivacyapple billing accountutmcontentparams3Ao3D 74000726ad3DdirN26qo3DserpIn dexueiddf809db1ea834581bcf8 1b1b140b9ace CopySpider httpscopyspidercombr Página 2 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172520 httpswwwsimplicomlifestyleexploringsustainablesolutions innovativeelectricalengineering projectsutmcontentparams3Ao3D74000826ad3Ddir N26qo3DserpIndexueid33353e35e90540d78536 9f8abfd35a69 Não foi possível baixar o arquivo É recomendável baixar o arquivo manualmente e realizar a análise em conluio Um contra todos Erro Parece que o documento não existe ou não pode ser acessado HTTP response code 403 Server returned HTTP response code 403 for URL httpswwwsimplicomlifestyleexploring sustainablesolutionsinnovativeelectrical engineering projectsutmcontentparams3Ao3D 74000826ad3DdirN26qo3DserpIn dexueid33353e35e90540d78536 9f8abfd35a69 CopySpider httpscopyspidercombr Página 3 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172520 Arquivo 1 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Arquivo 2 httpswww2aneelgovbraplicacoesconsultapublicadocumentoscp 0152008rede energiafinalpdf 3664 termos Termos comuns 60 Similaridade 104 O texto abaixo é o conteúdo do documento MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswww2aneelgovbraplicacoesconsultapublicadocumentoscp 0152008rede energiafinalpdf 3664 termos 1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES Nome do Aluno 1 Mini currículo do autor Introdução Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da CopySpider httpscopyspidercombr Página 4 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172520 energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia Desenvolvimento Sistema de distribuição Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema Smart Grid As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das CopySpider httpscopyspidercombr Página 5 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172520 distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 Estrutura de Comunicação dos Sistemas de Medição É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a CopySpider httpscopyspidercombr Página 6 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172520 demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo prédefinido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema Conclusão A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes CopySpider httpscopyspidercombr Página 7 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172520 telecomunicações ZigBee PLC GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica Referências ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 CopySpider httpscopyspidercombr Página 8 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172520 Arquivo 1 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Arquivo 2 httpslojabrabbcomblogpostmedidoresdeenergia 1750 termos Termos comuns 23 Similaridade 059 O texto abaixo é o conteúdo do documento MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpslojabrabbcomblogpostmedidoresdeenergia 1750 termos 1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES Nome do Aluno 1 Mini currículo do autor Introdução Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia CopySpider httpscopyspidercombr Página 9 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Desenvolvimento Sistema de distribuição Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema Smart Grid As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a CopySpider httpscopyspidercombr Página 10 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 Estrutura de Comunicação dos Sistemas de Medição É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o CopySpider httpscopyspidercombr Página 11 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo prédefinido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema Conclusão A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes telecomunicações ZigBee PLC GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital CopySpider httpscopyspidercombr Página 12 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica Referências ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 CopySpider httpscopyspidercombr Página 13 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Arquivo 1 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Arquivo 2 httpspurepsueduenpublicationssecurityandprivacychallengesinthesmartgrid 442 termos Termos comuns 10 Similaridade 038 O texto abaixo é o conteúdo do documento MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpspurepsueduenpublicationssecurityandprivacychallengesinthesmartgrid 442 termos 1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES Nome do Aluno 1 Mini currículo do autor Introdução Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da CopySpider httpscopyspidercombr Página 14 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia Desenvolvimento Sistema de distribuição Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema Smart Grid As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento CopySpider httpscopyspidercombr Página 15 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 Estrutura de Comunicação dos Sistemas de Medição É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de CopySpider httpscopyspidercombr Página 16 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo prédefinido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema Conclusão A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes telecomunicações ZigBee PLC GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de CopySpider httpscopyspidercombr Página 17 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica Referências ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 CopySpider httpscopyspidercombr Página 18 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Arquivo 1 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Arquivo 2 httpswwwsemanticscholarorgpaperSecurityandPrivacyChallengesintheSmartGrid McdanielMcLaughline9ffbd29836571e25e0b7f5f0469b0a7e24dbf05 685 termos Termos comuns 6 Similaridade 021 O texto abaixo é o conteúdo do documento MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwsemanticscholarorgpaperSecurityandPrivacyChallengesintheSmartGridMcdaniel McLaughline9ffbd29836571e25e0b7f5f0469b0a7e24dbf05 685 termos 1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES Nome do Aluno 1 Mini currículo do autor Introdução Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da CopySpider httpscopyspidercombr Página 19 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia Desenvolvimento Sistema de distribuição Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema Smart Grid As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das CopySpider httpscopyspidercombr Página 20 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 Estrutura de Comunicação dos Sistemas de Medição É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a CopySpider httpscopyspidercombr Página 21 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo prédefinido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema Conclusão A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes CopySpider httpscopyspidercombr Página 22 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 telecomunicações ZigBee PLC GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica Referências ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 CopySpider httpscopyspidercombr Página 23 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Arquivo 1 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Arquivo 2 httpsscholargooglecomcitationsuserAMGqrI0AAAAJ 794 termos Termos comuns 6 Similaridade 020 O texto abaixo é o conteúdo do documento MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpsscholargooglecomcitationsuserAMGqrI0AAAAJ 794 termos 1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES Nome do Aluno 1 Mini currículo do autor Introdução Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia CopySpider httpscopyspidercombr Página 24 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Desenvolvimento Sistema de distribuição Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema Smart Grid As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a CopySpider httpscopyspidercombr Página 25 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 Estrutura de Comunicação dos Sistemas de Medição É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o CopySpider httpscopyspidercombr Página 26 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo prédefinido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema Conclusão A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes telecomunicações ZigBee PLC GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital CopySpider httpscopyspidercombr Página 27 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica Referências ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 CopySpider httpscopyspidercombr Página 28 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Arquivo 1 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Arquivo 2 httpwwwstephenmclaughlinorgvitahtml 1259 termos Termos comuns 6 Similaridade 017 O texto abaixo é o conteúdo do documento MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpwwwstephenmclaughlinorgvitahtml 1259 termos 1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES Nome do Aluno 1 Mini currículo do autor Introdução Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia CopySpider httpscopyspidercombr Página 29 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Desenvolvimento Sistema de distribuição Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema Smart Grid As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a CopySpider httpscopyspidercombr Página 30 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 Estrutura de Comunicação dos Sistemas de Medição É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o CopySpider httpscopyspidercombr Página 31 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo prédefinido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema Conclusão A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes telecomunicações ZigBee PLC GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital CopySpider httpscopyspidercombr Página 32 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica Referências ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 CopySpider httpscopyspidercombr Página 33 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Arquivo 1 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Arquivo 2 httpswwwsemanticscholarorgpaperStructuredsecuritytestinginthesmartgridMcdaniel McLaughlin673587f99bf0a5a13380062968a8371dea1af82bfigure0 1184 termos Termos comuns 6 Similaridade 017 O texto abaixo é o conteúdo do documento MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwsemanticscholarorgpaperStructuredsecuritytestinginthesmartgridMcdaniel McLaughlin673587f99bf0a5a13380062968a8371dea1af82bfigure0 1184 termos 1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES Nome do Aluno 1 Mini currículo do autor Introdução Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da CopySpider httpscopyspidercombr Página 34 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia Desenvolvimento Sistema de distribuição Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema Smart Grid As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das CopySpider httpscopyspidercombr Página 35 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 Estrutura de Comunicação dos Sistemas de Medição É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a CopySpider httpscopyspidercombr Página 36 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo prédefinido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema Conclusão A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes CopySpider httpscopyspidercombr Página 37 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 telecomunicações ZigBee PLC GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica Referências ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 CopySpider httpscopyspidercombr Página 38 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Arquivo 1 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Arquivo 2 httpspatrickmcdanielorgresearchhtml 3702 termos Termos comuns 3 Similaridade 005 O texto abaixo é o conteúdo do documento MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpspatrickmcdanielorgresearchhtml 3702 termos 1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES Nome do Aluno 1 Mini currículo do autor Introdução Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia CopySpider httpscopyspidercombr Página 39 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Desenvolvimento Sistema de distribuição Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema Smart Grid As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a CopySpider httpscopyspidercombr Página 40 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 Estrutura de Comunicação dos Sistemas de Medição É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o CopySpider httpscopyspidercombr Página 41 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo prédefinido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema Conclusão A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes telecomunicações ZigBee PLC GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital CopySpider httpscopyspidercombr Página 42 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica Referências ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 CopySpider httpscopyspidercombr Página 43 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Arquivo 1 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Arquivo 2 httpssciencehowstuffworkscomenvironmentalenergysmartgridtechnologyhtm 192 termos Termos comuns 1 Similaridade 004 O texto abaixo é o conteúdo do documento MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpssciencehowstuffworkscomenvironmentalenergysmartgridtechnologyhtm 192 termos 1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES Nome do Aluno 1 Mini currículo do autor Introdução Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da CopySpider httpscopyspidercombr Página 44 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia Desenvolvimento Sistema de distribuição Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema Smart Grid As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento CopySpider httpscopyspidercombr Página 45 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 Estrutura de Comunicação dos Sistemas de Medição É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de CopySpider httpscopyspidercombr Página 46 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo prédefinido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema Conclusão A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes telecomunicações ZigBee PLC GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de CopySpider httpscopyspidercombr Página 47 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica Referências ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 CopySpider httpscopyspidercombr Página 48 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Arquivo 1 MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Arquivo 2 httpsieeexploreieeeorgdocument5054916 87 termos Termos comuns 0 Similaridade 000 O texto abaixo é o conteúdo do documento MeuGuru ID ZluGQQkAIMini artigoSmart Griddocx 2158 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpsieeexploreieeeorgdocument5054916 87 termos 1 SMART GRID E A IMPORTÂNCIA DA SES INTELIGENTES Nome do Aluno 1 Mini currículo do autor Introdução Nos últimos anos tem havido um aumento global no interesse por usar energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável devido ao aumento significativo na demanda e ao seu crescimento contínuo Conforme o estudo de projeção realizado em 2015 pela Empresa de Pesquisa Energética EPE o consumo de eletricidade na rede no Brasil está previsto para aumentar em aproximadamente 65 nos próximos 10 anos Também é crucial notar que o país possui um dos sistemas de transmissão de energia elétrica mais complexos do mundo Seu sistema interligado alcança 983 do território nacional abrangendo 125639 km de linhas de transmissão da rede básica com tensão maior ou igual a 230kV de acordo com dados do Operador Nacional do Sistema ONS Desde então medidas foram implementadas com a finalidade de diminuir o desperdício de energia tanto por uso inadequado quanto por perdas devido à baixa eficiência dos vários equipamentos conectados à rede O avanço da tecnologia resultou em uma melhoria significativa na eficiência dos equipamentos de uso final e nos métodos de geração transmissão e distribuição de energia elétrica No entanto devido à impossibilidade econômica de armazenar o excedente gerado é necessário equilibrar em tempo real a geração de energia com a demanda solicitada pelas cargas conectadas ao sistema A maioria dos consumidores que residem em casas por exemplo não percebem o impacto que causam na demanda de energia durante os horários de pico quando ligam seus aparelhos ao chegarem em casa A dificuldade de comunicação em tempo real com as concessionárias dificulta a capacidade de gerenciamento inteligente do consumo de energia que poderia ser feito pelos usuários especialmente durante os picos de demanda na rede elétrica Portanto devido ao dimensionamento do sistema elétrico para atender aos picos de consumo nos quais o custo da energia é mais alto a capacidade de geração não é utilizada de maneira eficiente o que acarreta custos de produção mais elevados repassados às distribuidoras Neste contexto o artigo destaca os benefícios significativos que uma Smart Grid ou Rede Inteligente pode trazer para o sistema elétrico de distribuição do Brasil Isso inclui uma gestão mais eficiente da energia para as concessionárias e consumidores além dos desafios associados à atualização da infraestrutura necessária para implementar essa tecnologia CopySpider httpscopyspidercombr Página 49 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 Desenvolvimento Sistema de distribuição Devido à complexidade e ao grande número de consumidores a automação desses sistemas ainda está em estágio inicial e sua gestão ainda é feita de maneira tradicional De acordo com a ANEEL o Brasil possuía aproximadamente 67 milhões de medidores eletromecânicos instalados até 2012 Neste medidor um operador precisa ir até o local onde está instalado para calcular o consumo de cada período fazendo com que o processo de coleta de dados dos medidores dos clientes seja manual Dessa forma os dados obtidos podem não ser precisos o que pode resultar em injustiças tanto para a concessionária quanto para o consumidor MIKOS et al2014 Além disso a detecção de falhas também sofre com a falta de automação Até hoje em sua maioria as concessionárias só ficam sabendo da interrupção do fornecimento de energia elétrica em um local específico se o cliente entrar em contato com elas Isso resulta em prejuízo financeiro para ambos de uma maneira geral e a concessionária pode ser multada com base em seus níveis de qualidade A implementação do Smart Grid nas redes de distribuição tem como propósito utilizar sistemas de Tecnologia da Informação TI para ajudar os consumidores e as concessionárias a monitorar de forma eficiente e em tempo real o consumo de energia elétrica Além disso buscase reduzir as perdas e aprimorar os indicadores de continuidade de energia através da rápida prevenção e correção de falhas no sistema Smart Grid As Smart Grids têm como finalidade melhorar a produção distribuição e utilização de energia elétrica trazendo melhorias significativas em monitoramento gestão automação e qualidade da energia fornecida Essas melhorias são alcançadas através de uma rede elétrica que faz uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação Os incentivos para a implementação de redes elétricas inteligentes são diferentes em cada país Nos Estados Unidos há uma preocupação maior com a confiabilidade segurança e eficiência do sistema Na Europa existe uma preocupação em integrar várias fontes de energia renovável No Japão estão buscando diversificar a matriz energética devido aos recentes acidentes nucleares que afetaram o país Na China a eficiência energética é procurada No contexto brasileiro a implementação de uma Smart Grid é impulsionada por diversos motivos tais como a busca pela eficiência comercial e energética a necessidade de melhorar a confiabilidade do sistema elétrico a priorização da segurança operacional e a preocupação com a sustentabilidade econômica e ambiental como evidenciado na Figura 1 RIVERA 2013 Figura 1 Motivadores para implantação do Smart Grid no Brasil Fonte BNDES 2013 Os avanços tecnológicos na rede a tornarão capaz de se autorrecuperar tomando decisões inteligentes para aumentar a confiabilidade e a segurança do suprimento de energia A rede será capaz de detectar e solucionar antecipadamente falhas no sistema graças aos sensores atuadores e controladores inteligentes instalados em toda a extensão do sistema de distribuição de energia elétrica As interrupções serão detectadas rapidamente e a informação em tempo real será usada para isolar eficientemente as áreas afetadas garantindo que o fluxo de energia seja redirecionado para manter o fornecimento de energia para o maior número possível de usuários Assim verificase uma redução significativa nas interrupções e falta de energia o que resultará em uma melhoria nos padrões de qualidade de energia das distribuidoras especialmente em relação aos indicadores de continuidade no fornecimento Além disso é crucial incentivar os usuários a participarem ativamente no uso eficiente da energia Com a CopySpider httpscopyspidercombr Página 50 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 implementação da Smart Grid os consumidores poderão monitorar todos os aparelhos conectados à rede e tomar medidas mais eficientes para o seu uso Os alertas enviados pela distribuidora de energia aos clientes podem indicar as cargas de maior consumo dentro de uma unidade consumidora destacando a importância de monitorar o uso dessas cargas A Figura 2 apresenta os principais benefícios desta tecnologia Entretanto a aplicação desse conceito requer a modernização da infraestrutura incluindo a troca de medidores analógicos por eletrônicos a atualização das redes de telecomunicações dos softwares de gestão e da capacidade de processamento de dados além de mudanças na forma de comercialização de energia Figura 2 Aplicações do Smart Grid Fonte BNDES 2013 Estrutura de Comunicação dos Sistemas de Medição É crucial ressaltar que a implementação de uma Smart Grid está diretamente ligada à instalação de uma infraestrutura de comunicação adequada a qual traz consigo inúmeras vantagens O sistema de medição eletrônico consiste em um Centro de Medição medidores eletrônicos de energia elétrica e uma estrutura de comunicação O Centro de Medição está situado na distribuidora de energia e foi projetado para realizar a solicitação e análise de leituras das informações de medição bem como para gerenciar as ações de interrupção e restabelecimento do fornecimento de energia elétrica As informações do usuário obtidas pelo medidor eletrônico são coletadas e registradas em concentradores de dados os quais são aparelhos conectados a vários medidores para coletar informações As informações armazenadas nos concentradores são posteriormente enviadas para as distribuidoras Além disso o sistema também opera de forma reversa transmitindo informações ou instruções da distribuidora para o usuário Quando os dados passarem pelo medidor serão recebidos pelos concentradores de dados A partir desse ponto as informações podem ser enviadas através dos sistemas de comunicação para as subestações ou outros locais designados pela concessionária usando torres de comunicação sem fio Posteriormente os dados serão retransmitidos para os centros de monitoramento e controle da distribuição Existem várias maneiras pelas quais os dispositivos instalados em uma rede e dentro das residências podem se comunicar entre si Isso inclui a comunicação através da rede elétrica PLC redes mesh que são compostas por pequenos radiotransmissores com padrões semelhantes aos de um roteador wireless radiofrequência RF e redes celulares GPRSGSM utilizando uma variedade de protocolos de comunicação existentes BENEFÍCIOS Os medidores inteligentes em conjunto com o sistema de comunicação e sensoriamento da rede Smart Grid têm o potencial de trazer vantagens técnicas A suspensão e o restabelecimento do fornecimento de energia elétrica em uma unidade consumidora podem ser realizados de forma remota sem a necessidade de deslocamento de um técnico Da mesma forma a leitura da medição assegura a precisão na cobrança dos dados de consumo do cliente O sistema é equipado com tecnologia para prevenir detectar e corrigir falhas além de ser capaz de se recuperar automaticamente Quando é preciso despachar a equipe os sensores sinalizam a localização da falha ajudando a diminuir o tempo de reparo Isso torna o processo mais eficiente Com a ajuda dos medidores inteligentes e Smart Plugs a concessionária de energia poderá gerenciar a demanda de seus clientes de várias maneiras incluindo a aplicação de diferentes tarifas programas de educação ao consumidor entre outros Isso pode ser feito através de métodos como o GLD indireto ou o CopySpider httpscopyspidercombr Página 51 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 GLD direto onde a concessionária pode controlar a carga remotamente reduzindoa durante o horário de pico ou desconectandoa se necessário de acordo com um acordo prédefinido com o cliente Isso é especialmente útil para clientes prépagos que tenham excedido seus créditos Graças à tecnologia AMM presente nos medidores eletrônicos inteligentes de comunicação bidirecional que possibilita a troca de informações entre a concessionária e o consumidor será viável implementar um sistema de cobrança com múltiplas tarifas para os clientes de baixa tensão Neste caso o consumidor tem incentivo para mudar seu padrão de consumo de energia para horários de menor demanda já que o preço da energia é mais baixo nesses períodos Isso leva a uma redução na demanda de energia durante o horário de pico bem como a uma diminuição nos custos gerais de operação e expansão do sistema elétrico A tarifa Convencional era a única opção disponível para os consumidores em baixa tensão do grupo B atendidos em 127 220 380 ou 440 Volts Nesse tipo de cobrança apenas um preço em RkWh é aplicado para o consumo de energia não importando o dia ou horário No entanto em novembro de 2011 a ANEEL aprovou uma nova opção de tarifa chamada Tarifa Branca ANEEL 2016 Uma das principais vantagens da Smart Grid é a eficiência ao evitar identificar e corrigir problemas no sistema de distribuição de energia A concessionária poderá graças à comunicação bidirecional fornecida pelo AMI suspender e restabelecer remotamente o fornecimento de energia realizar a leitura e faturamento do consumo identificar precisamente a localização de uma falha no sistema entre outras funções Isso ajudará a reduzir o acionamento de equipes e a melhorar os índices de qualidade da energia DESAFIOS DA IMPLANTAÇÃO DO SMART GRID NO BRASIL A implementação das Redes Inteligentes no país enfrenta um grande desafio em relação ao alto custo de implantar o sistema em grande escala que inclui a instalação dos sistemas de sensoriamento telecomunicação e processamento Esses três pilares são essenciais para a base do Smart Grid BOCCUZZI 2011 Garantir que o fluxo de dados no Smart Grid permaneça íntegro é um desafio adicional Garantir a segurança das informações trocadas entre os consumidores e a concessionária é essencial para viabilizar economicamente a tecnologia dos medidores inteligentes Isso se deve ao fato de que esses medidores são alvos atrativos para hackers que podem transformar qualquer brecha no sistema em lucro financeiro Estes novos medidores podem enfrentar a maioria das ameaças existentes devido à facilidade de obtenção de seu hardware e software MCDANIEL 2009 Finalmente o sistema de múltiplas tarifas pode ser inicialmente desvantajoso para certos consumidores residenciais tal como uma unidade consumidora que tem um ou mais usuários que trabalham durante o dia e consequentemente têm um perfil de consumo entre as 18 e as 21 horas hora de pico Neste caso alternativas como a microgeração podem resolver esse problema Conclusão A ideia das Redes Inteligentes chega para revolucionar a forma como o setor elétrico opera A prática apresenta o desafio de modernizar toda a estrutura regulatória do Brasil que tem suas raízes no modelo unidirecional uma característica essencial da indústria analógica de energia elétrica Esse novo conceito carrega um grande conjunto de tecnologia capaz de fornecer eficiência energética promover a geração distribuída com o uso de fontes alternativas de energia em pequena escala aumentar a capacidade de supervisão e fiscalização da rede de distribuição e adaptar o padrão de consumo de energia elétrica às variações instantâneas causadas pela aplicação de vários tipos de tarifas A introdução do conceito de Smart Grid baseado nas mais recentes tecnologias de sensoriamento medidores eletrônicos inteligentes telecomunicações ZigBee PLC GPRS etc e processamento de dados Gerenciadores de Dados de Medição MDM irá modernizar os serviços de energia elétrica levandoos para a era digital CopySpider httpscopyspidercombr Página 52 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521 É crucial levar em conta que a incorporação do Smart Grid nas redes de distribuição resultará em benefícios não mensuráveis que influenciarão as políticas governamentais de investimento no setor de energia elétrica Assim é possível realizar o investimento na modernização da rede garantindo a modicidade tarifária MME 2010 Dessa forma considerando a situação atual do setor elétrico no Brasil e globalmente a implantação do Smart Grid se destaca como uma tendência inevitável em qualquer país que busque o desenvolvimento de uma economia baseada na utilização responsável dos recursos naturais na eficiência energética e no compromisso social do consumidor com o consumo de energia elétrica Referências ANEEL A Regulação dos Serviços de Distribuição Disponível emhttpgoogl7rq2GT MCDANIEL PATRICK MCLAUGHLIN STEPHEN Security and Privacy Challenges in the Smart Grid 2009 MIKOS A SCHIOCHET B COSTA G Estudo de Viabilidade Técnica da Implementação de Tecnologias de Smart Grid em Consumidores Finais Curitiba 2014 SARAIVA C RIBEIRO R KLEINAU B FEITOSA A PAVAN V Previsão da vida útil de medidores eletrônicos de energia smart metering por análise estatística de resultados de ensaios acelerados 2015 CopySpider httpscopyspidercombr Página 53 de 53 Relatório gerado por CopySpider Software 20231118 172521